Abstract
We performed a morphological and histomorphometric analysis of the use of either autografts, or of frozen or freeze-dried cancellous bone allografts in sheep. A cancellous bone defect was created in the lateral portion of the distal epiphysis of the left femur. Four groups of six animals were monitored for 3 months. In the first group, the cavity was filled with autograft, in the second with frozen allograft and in the third with freeze-dried allograft. In the last group, the cavity was not filled and served as control. A study of the host bone showed that the mean trabecular width of the peripheral osteoid was greatest in the control group, while the number of osteoblasts and osteoclasts was significantly lower in the freeze-dried allograft group. However, the different bone grafts that were used to fill the cavity showed a greater trabecular width and area in the autografts. Among the frozen allografts, these measurements were also greater than in the freeze-dried allograft group. The "erosion surface" of the freeze-dried allograft group was also found to be three times greater, and there were a larger number of osteoclasts and osteoclastic nuclei. We concluded that the "lyophilised" allografts were re-absorbed rapidly and that there were no major morphological differences between the frozen allografts and the autograft groups.
Résumé
Nous avons fait une analyse morphologique et histomorphométrique d'autogreffe et d'allogreffes spongieuses congelées ou lyophilisées chez le mouton. Un défaut d'os spongieux a été créé dans la portion latérale de l'épiphyse fémorale distale gauche. Quatre groupes de six animaux ont été suivi trois mois. Dans le premier groupe la cavité a été remplie d'autogreffe, dans le second elle a été remplie avec de l'allogreffe congelée et dans le troisième avec de l'allogreffe lyophilisée. Dans le dernier groupe la cavité n'a pas été remplie et a servi comme contrôle. Une étude de l'os de l'hôte a montré que la largeur moyenne du trabecule de l'ostéoïde périphérique était plus grande dans le groupe témoin tandis que le nombre d'ostéoblastes et d'ostéoclastes était notablement inférieur dans le groupe d'allogreffe lyophilisée. Cependant les greffes différentes qui ont été utilisées pour remplir la cavité ont montré une plus grande largeur de trabécules avec une plus grande surface dans les autogreffes. Pour l'allogreffe congelée ces dimensions étaient plus grandes que pour l'allogreffe lyophilisée. La surface de résorption de l'allogreffe lyophilisée à aussi été trouvé pour être trois fois plus grande et il y avait un plus grand nombre d'ostéoclastes et de noyaux ostéoclastiques. Nous avons conclu que les allogreffes lyophilisées avaient été résorbés rapidement et qu'il n'y avait pas de différence morphologique majeure entre les allogreffes congelées et les autogreffes.
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References
- 1.Aspenberg Acta Orthop Scand. 1996;67:377. doi: 10.3109/17453679609002335. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
- 2.Betz RR (2002) Limitations of autograft and allograft: new synthetic solutions. Orthopedics 25 [Suppl V]:561–570 [DOI] [PubMed]
- 3.Bruder J Cell Biochem. 1994;56:283. doi: 10.1002/jcb.240560809. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
- 4.Burwell Clin Orthop. 1985;200:25. [PubMed] [Google Scholar]
- 5.CookSpine 1995208777644952 [Google Scholar]
- 6.Cook SD, Barrack RL, Shimmin A, Morgan D, Carvajal JP (2001) The use of osteogenic protein-1 in reconstructive surgery of the hip. J Arthroplasty 16 [Suppl I]: 88–94 [DOI] [PubMed]
- 7.Cornu J Orthop Res. 2000;18:426. doi: 10.1002/jor.1100180314. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
- 8.Czitrom Immunology of bone and cartilage allografts. 1992;In:Czitrom. [Google Scholar]
- 9.DeLacure Plast Reconstr Surg. 1997;99:356. doi: 10.1097/00006534-199702000-00008. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
- 10.Fabry J Pediatr Orthop. 1991;11:465. doi: 10.1097/01241398-199107000-00008. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
- 11.Friedlaender GE (1991) Bone allografts: the biological consequences of immunological events. J Bone Joint Surg [Am] 73:1119–1122 [PubMed]
- 12.Haas Clin Oral Implants Res. 2002;13:396. doi: 10.1034/j.1600-0501.2002.130408.x. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
- 13.Herron Spine. 1989;14:496. doi: 10.1097/00007632-198905000-00004. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
- 14.Hopp J Orthop Res. 1989;7:579. doi: 10.1002/jor.1100070416. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
- 15.Kakiuchi Int Orthop. 1996;20:147. doi: 10.1007/s002640050052. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
- 16.Kirkeby OJ (1991) Revascularisation of bone grafts in rats. J Bone Joint Surg [Br] 73:501–505 [DOI] [PubMed]
- 17.Komender Ann Transplant. 1996;1:70. [PubMed] [Google Scholar]
- 18.Levine Current Opinion in Orthopaedics. 1996;7:41. [Google Scholar]
- 19.Louisia S, Stromboni M, Meunier A, Sedel L, Petite H (1999) Coral grafting supplemented with bone marrow. J Bone Joint Surg [Br] 81:719–724 [DOI] [PubMed]
- 20.Mizutani Int Orthop. 1990;14:243. doi: 10.1007/BF00178753. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
- 21.Orr Biomaterials. 2001;22:1953. doi: 10.1016/S0142-9612(00)00370-7. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
- 22.Pelker J Orthop Res. 1984;1:405. doi: 10.1002/jor.1100010409. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
- 23.Rougraff BT, Kling TJ (2002) Treatment of active unicameral bone cysts with percutaneous injection of demineralized bone matrix and autogenous bone marrow. J Bone Joint Surg [Am] 84:921–929 [DOI] [PubMed]
- 24.Seitz Autogenous bone marrow and allograft replacement of bone defects in the hand and upper extremities J Orthop Trauma. 1992;6:36. [PubMed] [Google Scholar]
- 25.Stevenson S, Li XQ, Martin B (1991) The Fate of cancellous and cortical bone after transplantation of fresh and frozen tissue-antigen-matched and mismatched osteochondral allografts in dogs. J Bone Joint Surg [Am] 73:1143–1156 [PubMed]
- 26.Tagil Clin Orthop. 2000;371:240. [PubMed] [Google Scholar]
- 27.Tomford WW, Starkweather RJ, Goldman MH (1981) A study of the clinical incidence of infection in the use of banked allograft bone. J Bone Joint Surg [Am] 63:244–248 [PubMed]
- 28.Wozney JM (2002) Overview of bone morphogenetic proteins. Spine 27(16) [Suppl I]: S2–S8 [DOI] [PubMed]
- 29.Yano Int Orthop. 1993;17:109. doi: 10.1007/BF00183552. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
- 30.Yano J Arthroplasty. 2000;15:635. doi: 10.1054/arth.2000.6625. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
